В радиоАКТИВНОМ ПОИСКЕ
Сегодня расскажем о радиоактивности – способности ядер атомов некоторых химических элементов разрушаться, видоизменяться с испусканием атомных, субатомных частиц, гамма-квантов.
Радиоактивность и сопутствующее ей ионизирующее излучение всегда существовали и на Земле, и в Космосе. Поэтому во всякой живой ткани присутствуют следы радиоактивности. Более того, ограждение живых организмов от естественного радиационного фона приводит к ослаблению процессов жизнедеятельности организмов и снижению их жизнеспособности.
Естественный радиационный фон является неотъемлемым фактором окружающей среды, таким же как, например, гравитация и электромагнитные поля. Все живые организмы развиваются в условиях постоянного воздействия естественной радиации. Она играет существенную роль в процессе жизнедеятельности живых организмов. Причем в различных местах земного шара ее количественное значение существенно меняется.
Естественная радиоактивность – самопроизвольный распад ядер элементов, встречающихся в природе (открыта А. Беккерелем). Но на протяжении всей истории человечество вмешивается в дела природы и стремится управлять её процессами. Так появилась искусственная радиоактивность – самопроизвольный распад ядер элементов, полученных искусственным путем через соответствующие ядерные реакции (обнаружена в 1934 г. И. Жолио-Кюри и Ф. Жолио-Кюри).
Радиоактивный распад характеризуется временем жизни радиоактивного изотопа, типом испускаемых частиц и их энергиями.
Основными видами радиоактивного распада (излучения) являются:
– α-распад (α-излучение) – испускание атомным ядром тяжелых положительно заряженных α-частиц;
– β-распад (β-излучение) – испускание атомным ядром электрона и антинейтрино, позитрона и нейтрино, поглощение ядром атомного электрона с испусканием нейтрино;
– γ-излучение – вид электромагнитного излучения, поток элементарных частиц, имеющих высокую энергию (гамма-квантов);
– спонтанное деление (нейтронный распад или нейтронное излучение) – распад атомного ядра, в результате которого, как правило, образуется поток нейтронов (элементарных частиц, не имеющих электрического заряда).
Альфа-излучение характеризуется низкой проникающей способностью и воздействует на организм только в непосредственной близости от источника излучения. Поэтому даже лист бумаги, резиновые перчатки, пластиковые очки и простой респиратор будут для него непреодолимым препятствием.
Бета-излучение обладает большей, чем альфа-излучение, проникающей способностью, поэтому для защиты от этого вида излучения используют плексиглас, стекло, тонкий слой алюминия, противогаз и др.
Зачастую радиоактивный распад сопровождается гамма-излучением, которое представляет собой поток высокоэнергетических фотонов (гамма-квантов). Гамма-излучение распространяется на большие расстояния и проникает практически сквозь любую поверхность. Для защиты применяют тяжелые металлы типа вольфрама, свинца, стали, чугуна и др.
Нейтронное излучение – продукт ядерного распада с проникающей способностью, превосходящей гамма-излучение. Лучшей защитой от нейтронного излучения являются такие материалы, как вода, полиэтилен, другие полимеры. Нейтронное излучение обычно сопровождается гамма-излучением, поэтому нередко в качестве защиты применяют многослойные экраны или растворы гидроксидов тяжелых металлов.
Для получения энергии в ядерных реакторах различного назначения используют в основном урановое топливо. В состав природного урана входят три радиоактивных изотопа: 238U (99,2739%), 235U (0,7205%) и 234U (0,0056%). Единственным природным изотопом урана, в котором возможна самоподдерживающаяся цепная ядерная реакция (СЦР), является 235U. Выделение изотопа 235U из природного урана – сложная технологическая задача, о решении которой мы расскажем в следующих выпусках – оставайтесь поблизости 😉
